高速铁路对路基的沉降要求十分严格，最终沉降量不得大于 15 mm ，季节性冻土地区的路基沉降是冻融循环与动载共同作用的结果，对其路基沉降量控制的研究尚处于起步阶段. CFG 桩复合地基主要由褥垫层、桩、桩间土构成，选择合适的 CFG 桩参数可以有效减少地基的沉降量，但 CFG 桩复合地基在高铁中的应用还处于初级阶段. 本文以哈大高铁苏家屯段为研究对象，利用有限元软件 ADINA 进行模拟，找出各参数改变量与路基沉降的关系，为 CFG 桩复合地基应用于高速铁路的方案优化提供参考.计算范围向路基下方延伸至 20 m，路基左右各向外延伸 10 m，沿铁路长度方向为 60 m.

    在模拟过程中，材料屈服准则采用摩尔 - 库伦屈服准则; 每个冻融循环过程需要 12 步，用 ADINA 的重启动分析来实现过程划分; 列车的动荷载由时间函数来确定; 采用土体有效应力原理计算沉降量，即对地下水的处理采用提取地应力的办法( 仅有重力作用时，模型中各点的孔隙水压力都为零) .路基的最大沉降值出现在路基的中线处. 随着开挖部的增大，沉降量在不断增大，表明土体的原生结构逐渐被破坏，次生结构逐渐形成，土体的连接强度降低.

    褥垫层厚度增加引起的沉降值变化: ① 桩顶沉降值降低，因为褥垫层厚度增加，使其流动性增强，可以缓解竖向荷载对桩的作用，延长 CFG 桩的寿命; ② 桩间土沉降值先降低后增加，因为桩对桩间土的负摩擦阻力随着褥垫层厚度的增加先增大后减小; ③ 褥垫层厚度小于 300 mm 时，路基中线处沉降值降低，厚度大于 300 mm 时沉降值增加; 这是褥垫层自身沉降与桩顶和桩间土沉降综合作用的结果.

    桩间距增加引起的沉降值变化: ① 桩间土和桩顶的沉降值都会增大，尤其是桩间距超过 2 m 之后，因为桩间距的增大会减小桩的数量，导致桩与土之间的负摩擦力减小，每根桩承担的载荷增大; ② 路基中线处的沉降值在桩间距为 1. 2 ～ 1. 8 m时会随着桩间距增加缓慢增加，在大于1. 8 m时急剧增加，因为桩间距增幅较小时，随着桩间距的增加，桩的数量减小，桩刺入褥垫层的现象会减少，使得褥垫层的作用难以发挥，在桩间距过大时，桩基的整体强度降低导致沉降大幅减少.

    桩径增大引起的沉降值变化: ① 桩间土沉降值略微降低，因为桩径的增大增加了桩与土的接触面积，但是桩的刺入现象随之加强; ② 桩顶沉降值略微增大，因为桩的直径增加会使桩本身的强度增加，使桩顶承载能力加强，随之而来的缺点是桩间土承受的载荷减少; ③ 褥垫层沉降值减小，因为桩径的增加会使桩很难刺入褥垫层; ④ 路基中线处沉降值略微减小，在桩径大于0. 4 m 以后沉降趋于平稳，这是整个地基各要素共同作用的结果.桩长增加引起的沉降值变化: ① 桩间土和桩顶沉降值下降，桩间土的降幅较明显，因为桩长的增加增强了桩基整体强度; ② 路基中线处沉降值明显降低，说明桩长对路基沉降有很大影响。中国粮油仪器在线   http://www.grain17.com/